Семейная химия
(для решения требуется авторизация)
«Для стареющего отца нет ничего дороже дочери» Еврипид
Источник: Региональный этап ВсОШ по химии
«Для стареющего отца нет ничего дороже дочери»
Еврипид
Современную промышленность сложно представить без применения двух полезных простых веществ, образованных элементами A и B (простые вещества для удобства также обозначены символами A и B). Они широко используются в ракетостроении, авиации, радиотехнике, атомной энергетике и многих других отраслях науки и техники. Однако за всё хорошее в жизни нужно платить – получение этих веществ сопряжено со многими трудностями. Эти два элемента относятся к редким и рассеянным, содержание в земной коре самого распространенного из них составляют около 0.0002 %. При этом A и B образуют изоструктурные соединения и очень часто входят в состав минералов, в которых атомы элемента B замещают атомы A, образуя твердые растворы. В задаче состав твердых растворов указан при мольном соотношении A : B = 9 : 1. Состав используемой руды в основном определяется формальным содержанием оксидов, образованных элементами A, B, Mn, Fe.
Известно несколько способов переработки рудного концентрата. В одном из них концентрат сплавляют с натриевой щёлочью. При сплавлении со щелочью на ряду с другими веществами образуется твердый раствор C. После охлаждения плав обрабатывают горячим раствором щелочи, при этом в раствор переходит большая часть примесей. Далее нерастворимый осадок промывают щелочью, фильтруют и обрабатывают концентрированной соляной кислотой. При этом выделяется небольшое количество хлора. Белый осадок многократно промывают соляной кислотой. При его прокаливании образуется твердый раствор D. Из 1 т С можно получить 478 кг D.
Другой способ предполагает растворение концентрата в горячей плавиковой кислоте, при этом А и B переходят в раствор. Далее к раствору добавляют гидрофторид калия, при этом в осадок выпадает вещество E, содержащее только В, которое в дальнейшем сплавляют с натрием (р-ция 1).
Помимо промышленного применения элемент B имеет достаточно интересные химические свойства. В частности, при нагревании он окисляется хлором до высшей степени окисления с образованием F (р-ция 2).
F полностью гидролизуется водой с образованием нерастворимого вещества G (р-ция 3), при прокаливании которого образуется высший оксид H изоструктурный D (р-ция 4).
Если смешать F с NaCl и избытком порошка В, а затем нагревать в запаянной ампуле длительное время, образуется I (р-ция 5). Полученное вещество растворяют в горячей соляной кислоте и из раствора кристаллизуется темно-зеленый осадок J (р-ция 6).
Для определения содержания B в соединениях используют гравиметрический анализ. Ниже в таблице указано какое количество H можно получить из 1.000 г различных веществ:
Соединения I и J содержат в своём составе октаэдрический кластер из атомов В. При этом в соединении I 2/3 атомов хлора связаны одновременно с двумя атомами В, а число ближайших соседей каждого из атомов В равно 9.
-
Определите элементы A и B, ответ обоснуйте. Определите состав С, D и E. Состав подтвердите расчётом.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Объясните почему при обработке осадка соляной кислотой выделяется хлор. Запишите уравнение реакции.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Почему из раствора осаждается E, не содержащее A, хотя в растворе этот элемент преобладает?
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Рассчитайте примерную плотность простого вещества В, если для A она равна 8.57 г/см3. Ответ введите в г/см3 с точностью до десятых.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Определите вещества F, I, J, состав подтвердите расчётом.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Запишите уравнения реакций 1 – 6.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Схематично изобразите структуру аниона вещества I и опишите его строение.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Почему в качестве эпиграфа к задаче выбрана именно эта цитата?
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
